Тест по теме «График показательной функции»
д)
3)
1. Указать все графики показательной функции (рисунки а-3)
2. Указать графики возрастающей показательной функции
3. Показательная функция является нечётной. Это верно?
4. Графики убывающих показательных функций изображены на рисунках b) 1 з). Это верно?
5. Единственный максимум существует в точке (0;1) - это верно?
6. Функция определена на R- - это верно?
7. Множество значений функции: R+ - это верно?
8. Эта функция - разрывная. Верно?
9. Ось ОХ ограничивает показательную функцию снизу. Это правильно?
10.Этот график называется…
11.График показательной функции с основанием >1 изображён на рисунке…
12.Для показательной функции с основанием о<а<1 график изображён на рисунке…?
13.Верно ли, что экспонента ограничена слева и справа?
14.Верно ли, что экспоненте ограничена сверху?
15.Привести 2-3 примера использования экспоненты в других областях (науках).
ля. Введение.
Классная тема: графики показательной функции f(x) = a^x, где a > 0 и a ≠ 1. Основные свойства, которые пригодятся для решения задач на рисунках и утверждениях:
- Домен: целая вещественная ось R.
- Значения: y = a^x > 0 для всех x. Поэтому область значений — (0, +∞) (R+).
- Точку (0;1) график обязательно проходит, потому что a^0 = 1.
- График не имеет разрыва: он непрерывен на всей вещественной оси.
- Порядок графика зависит от основания a:
- если a > 1, график возрастает (растёт слева направо);
- если 0 < a < 1, график убывает (убывает слева направо).
- Горизонтальная асимптота: y = 0 (ось Ox) является горизонтальной асимптотой слева или справа в зависимости от a. То есть при либо x → +∞, либо x → −∞ график стремится к 0 и никогда не пересекает ось y = 0.
- Экспонента не является ни чётной, ни нечётной в обычном смысле на всей R (для действительных оснований a > 0 функция не является нечётной, так как a^(-x) = 1/a^x ≠ -a^x).
Теперь по пунктам задачи. Там, где даны изображения (рисунки a–3, рисунки b), без самих изображений точно определить невозможно. Ниже дам принципы, как определить нужные графики и дам ответы на общие формулировки.
1) Указать все графики показательной функции (рисунки а-3)
- Без самих рисунков нельзя точно указать. Общий критерий: график должен проходить через точку (0, 1) и быть одной из двух форм:
- возрастает и имеет тенденцию к бесконечности по мере увеличения x (a > 1),
- убывает и стремится к +∞ слева и к 0 справа (0 < a < 1).
- Поэтому для такого задания нужно выбрать из рисунков те, что удовлетворяют:
- через точку (0, 1),
- либо возрастает по мере роста x, либо убывает,
- горизонтальная асимптота y = 0.
- Если покажете рисунки, могу выбрать конкретно.
2) Указать графики возрастающей показательной функции
- Это графики с базой a > 1.
- Характеристики: через (0,1); возрастает слева направо; как x → −∞ график близок к 0, как x → +∞ — растёт без ограничений.
- Отберите из рисунков те, что соответствуют этим свойствам (прохождение через (0,1) и возрастающий характер).
3) Показательная функция является нечётной. Это верно?
- Нет. Пояснение: для любой положительной базы a > 0, a^x не является нечётной функцией. Обычно нечётной функцией называют такую, для которой f(-x) = -f(x). У экспоненты f(-x) = a^{-x} = 1/a^x, которая не равна -a^x. Единственный случай, когда можно подумать о нечётности в контексте экспонент, — это нелинейные или комплексные определения, но в рамках вещественных функций и реальных оснований такого не бывает. Значит: утверждение неверно.
4) Графики убывающих показательных функций изображены на рисунках b) 1 з). Это верно?
- Убывающая экспонента соответствует 0 < a < 1. Пояснение: такими графиками будут те, которые слева направо убывают, проходят через (0,1) и стремятся к +∞ слева и к 0 справа (или наоборот в зависимости от того, как изображён диапазон).
- Чтобы ответить точно, нужно увидеть рисунки. Но если на каком-либо рисунке график удовлетворяет свойствам 0 < a < 1 (убывание и через (0,1)), то он подходит.
5) Единственный максимум существует в точке (0;1) - это верно?
- Нет. Поскольку f(0) = 1 и график экспоненты либо возрастает (a > 1), либо убывает (0 < a < 1), он не имеет finite максимума ни в какой точке. Значение в точке (0,1) не является максимумом по всей области определения. График бесконечно растёт или убывает в зависимости от основания, но не имеет единственного максимума.
6) Функция определена на R- это верно?
- Да. При любом основании a > 0, a ≠ 1, функция a^x определена для всех реальных x, т. е. на всей оси R.
7) Множество значений функции: R+ - это верно?
- Да. Значения экспоненты положительны: y = a^x > 0 для любого x. Поэтому диапазон (R+) совпадает с (0, +∞).
8) Эта функция — разрывная. Верно?
- Нет. Экспонента непрерывна на всей вещественной оси.
9) Ось ОХ ограничивает показательную функцию снизу. Это правильно?
- Да. Значения функции положительны и больше нуля, поэтому график лежит выше оси Ox (y = 0) и ось OX служит нижней огибающей (нижней границей в смысле, что y > 0). Формально y = 0 — горизонтальная асимптота слева или справа в зависимости от основания.
10) Этот график называется…
- Без изображения нельзя точно назвать. Если речь идёт об обычном графике функции a^x, то он называется графиком экспоненциальной (показательной) функции. Если же на рисунке изображён другой тип графика, нужно увидеть изображение, чтобы назвать точно.
11) График показательной функции с основанием >1 изображён на рисунке…
- В общем случае: график возрастающий, проходит через (0; 1) и имеет горизонтальную асимптоту y = 0. Если на рисунке виден такой график — это график a > 1. Укажите это свойство в ответе.
12) Для показательной функции с основанием 0 < a < 1 график изображён на рисунке…?
- В общем случае: график убывающий, тоже проходит через (0; 1) и имеет горизонтальную асимптоту y = 0, но слева и справа ориентация другая. Если на рисунке график убывающий и удовлетворяет этим условиям, он подходит.
13) Верно ли, что экспонента ограничена слева и справа?
- Неверно в смысле «ограничена слева и справа» как конечной областью значений. Правильно: диапазон экспоненты — (0, +∞), то есть она ограничена снизу (к 0) и не ограничена сверху.
14) Верно ли, что экспоненте ограничена сверху?
- Нет.
15) Привести 2–3 примера использования экспоненты в других областях (науках)
- Примеры:
- Финансы: сложные проценты. Формула роста капитала A = P(1 + r)^t, где r — процентная ставка, t — время. Это экспоненциальный рост.
- Радиоактивный распад: N(t) = N0 e^{-λt}, где λ — постоянная распада; радиоактивность экспоненциально падает во времени.
- Биология и экология: рост/population growth модели, например N(t) = N0 e^{rt}, где r — темп роста; в биологии популяции часто моделируют экспоненциальным ростом при достаточной Roma.
- Физика и термодинамика: закон охлаждения Ньютона — T(t) = T_env + (T0 − T_env) e^{-kt}, экспонента описывает затухание температуры к окружающей среде.
- Химия: скорость реакции при постоянной температуре иногда носит экспоненциальный характер через зависимость от энергии активации (закон Аррениуса).
Если у вас есть сами изображения рисунков a–3, пришлите их — я точно помётю, какие графики соответствуют каждому пункту и дам конкретные ответы "да/нет" с пометками на рисунках. Также могу оформить ответы в виде готового решения для ученика уровня средней школы.